2019-2020年九年級化學(xué) 《第三單元 自然界的水》 課題3 水的凈化教案 人教新課標(biāo)版.doc

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2019-2020年九年級化學(xué) 《第三單元 自然界的水》 課題3 水的凈化教案 人教新課標(biāo)版 從容說課 本課題圍繞水的凈化問題，將吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈化水的方法有序地串聯(lián)起來。這部分內(nèi)容可分為兩部分，前半部分介紹含不溶性雜質(zhì)水的凈化方法，重點(diǎn)介紹過濾的方法，并讓學(xué)生親自動手做“河水的凈化”實(shí)驗(yàn)，從而掌握過濾這種方法的注意事項(xiàng)和水的凈化的程與方法。 后半部分以硬水軟化為例介紹含溶解性雜質(zhì)水的凈化方法，重點(diǎn)介紹了蒸餾的方法，通過學(xué)生親自動手制取蒸餾水來掌握蒸餾的方法，尤其是在蒸餾過程中的一些注意事項(xiàng)。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，課本上還給學(xué)生介紹了如何自制簡單凈水器，使本課內(nèi)容得以延伸和擴(kuò)展，縮短了課本知識與生活實(shí)際之間的距離。 本課題盡管講解難度不大，內(nèi)容也較淺顯，但學(xué)生要真正理解和掌握本課題內(nèi)容，動手實(shí)驗(yàn)便起決定性的作用，所以引導(dǎo)學(xué)生積極正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作與探究，便成了本課題教學(xué)的重點(diǎn)。 教學(xué)目標(biāo) 1．知識與技能 (1)了解純水與自然水、硬水與軟水的區(qū)別。 (2)了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈水的方法。 2．過程與方法 (1)學(xué)習(xí)運(yùn)用觀察和實(shí)驗(yàn)等方法得到信息。 (2)學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、歸納、總結(jié)等方法對實(shí)驗(yàn)獲取信息進(jìn)行加工。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)保持對生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 (2)把學(xué)到的知識用以解決生活中的一些問題，縮短理淪與實(shí)踐之間的距離。 (3)樹立為社會進(jìn)步和生活水平提高而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的志向。 教學(xué)重點(diǎn) 1．純水與自然水、硬水與軟水的區(qū)別。 2．吸附、沉淀、過濾、蒸餾等凈水方法。 教學(xué)難點(diǎn) 1．培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的能力。 2．引導(dǎo)學(xué)生正確的做好實(shí)驗(yàn)。 教學(xué)方法 創(chuàng)設(shè)問題情境→實(shí)驗(yàn)探究→得出結(jié)論→聯(lián)系實(shí)際→提出問題→實(shí)驗(yàn)探究→解決問題→發(fā)揮想象→提高興趣。 教具準(zhǔn)備 1．教師用具 (1)投影儀、錄像機(jī)、河水、自來水、純凈水、硬水、肥皂； (2)燒杯、玻璃棒、濾紙、剪刀、鐵架臺、燒瓶、碎瓷片、酒精燈、冷凝管、試管、錐形瓶 2．學(xué)生用具 (1)燒杯、玻璃棒，濾紙、剪刀、鐵架臺、酒精燈、燒瓶、冷凝管； (2)河水、硬水。 課時安排 1課時 教學(xué)過程 [學(xué)習(xí)情景]展示河水、自來水、純凈水各一瓶，讓學(xué)生比較并說出它們的區(qū)別。 [回答]1．河水比較渾濁，而自來水和純凈水比較澄清。 2．自來水和純凈水相比較，純凈水更澄清。 [說明]純凈水雖然比較澄清、透明，但純凈水不等于純水。 [過渡]用比較渾濁的河水、湖水、海水、井水如何得到比較澄清的自來水呢?這就是我們本課題要研究的“水的凈化”問題。 [板書]課題3 水的凈化 [介紹]純水是無色、無臭、清澈透明的，而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有許多可溶性和不溶性的雜質(zhì)，因此常呈渾濁。 [提問]如何把河水、井水、湖水等含有雜質(zhì)的天然水變成澄清的供我們飲用呢? [回答]1．城市中的生活用水可以經(jīng)自來水廠凈化處理。 2．在某些鄉(xiāng)村，可以利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質(zhì)進(jìn)行吸附，使雜質(zhì)沉降，從而達(dá)到凈水的目的。 [教師]大家回答得很好，說明大家課前進(jìn)行了很好的預(yù)習(xí)。上周我班化學(xué)興趣小組曾利用雙休日對我市自來水廠進(jìn)行了參觀和調(diào)查，了解了自來水廠對水的凈化過程，下面我們請他們來給我們講一下參觀訪問情況。 [學(xué)生活動]講述參觀訪問自來水廠情況，簡單介紹自來水廠凈化過程。 [錄像]投放學(xué)生參觀自來水廠和聽取水廠負(fù)責(zé)人介紹凈水過程的錄像片。 [總結(jié)]聽了同學(xué)們剛才的介紹，大家對自來水廠的凈水過程有了一定的了解，接下來我們把這一過程加以總結(jié)。 先從取水口取水，在水中加入絮凝劑，然后進(jìn)入反應(yīng)沉淀池沉淀。在沉淀池中進(jìn)行沉淀后，再轉(zhuǎn)入過濾池，過濾池就如我們實(shí)驗(yàn)中的濾紙起過濾作用，把一些不溶性雜質(zhì)除掉。把除掉不溶性雜質(zhì)的相對干凈的水送入活性炭吸附池，因?yàn)樗谐胁蝗苄噪s質(zhì)外，還含有一些可溶性雜質(zhì)，而活性炭可以吸附一些可溶性雜質(zhì)，如顏色、異味等等。從活性炭吸附池中出來的水已經(jīng)是相當(dāng)澄清了，就是所謂的清水了，這時就可進(jìn)入清水池。最后再進(jìn)入配水泵，在進(jìn)入配水泵之前要對水進(jìn)行投藥消毒，這樣就可以送給千家萬戶，供人們使用了。 [過渡]我們可以對這一過程畫出一簡單的示意圖。 [投影]展示“自來水廠凈水過程示意圖”。 [教師]通過剛才對凈水過程的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)知道水中的雜質(zhì)可以分為可溶性和不溶性兩大類。除去這兩類雜質(zhì)要分別用到不同的方法，除去不溶性雜質(zhì)可以用哪些方法呢? [回答]靜置和過濾。 [板書]一、除不溶性雜質(zhì)的方法 [說明]靜置是我們生活中最常用的一種方法。大家知道，當(dāng)暖壺里只剩下少量水，倒進(jìn)杯里有些渾濁，若靜置一段時間，則雜質(zhì)就會沉到水杯的底部，而上部的水比較澄清。 [板書]①靜置 [提問]經(jīng)靜置后，水中的雜質(zhì)能全部沉到杯底而水特別澄清嗎? [回答]不一定。這與時間長短有關(guān)，也與雜質(zhì)種類有關(guān)，有的靜置一段時間后，水仍顯渾濁。 [教師]可見，只是因?yàn)殪o置的方法簡單易行，人們才經(jīng)常使用它，但并不能徹底地除掉雜質(zhì)。要想徹底除掉雜質(zhì)，最常用的是另一種方法過濾。 [板書]②過濾 [投影]過濾注意事項(xiàng) 取一張圓形濾紙，折疊好放入漏斗。注意一定要使濾紙和漏斗貼緊，以免使液體沿漏斗和濾紙之間的縫隙流下去，起不到過濾的作用。把濾紙放入漏斗后，要使濾紙的邊緣低于漏斗的邊緣；倒液體時，要使液面低于濾紙的邊緣，這都是為了防止液體沿漏斗和濾紙之間的縫隙流下，而起不到過濾的作用。傾倒液體時，要使液體沿玻璃棒流下，燒杯口要靠住玻璃棒，玻璃棒起引流的作用，下端要靠住濾紙三層的一面，以免把濾紙捅破；漏斗的下端要靠緊燒杯內(nèi)壁，以免液體飛濺造成量的減少。 [總結(jié)]由此可見，過濾過程中的注意事項(xiàng)可以總結(jié)成一句話“一貼二低三靠”。 [板書]注意事項(xiàng)：一貼二低三靠。 [教師]下面就請同學(xué)們根據(jù)以上過濾注意事項(xiàng)，親自進(jìn)行活動與探究。 [投影]展示“活動與探究內(nèi)容”。 ①取3個燒杯，各盛大半燒杯渾濁的河水，向其中2個燒杯中各加入了1藥匙明礬粉末，攪拌溶解后，靜置，觀察現(xiàn)象。 ②取上面處理過的一杯液體，進(jìn)行過濾。 ③比較未經(jīng)處理的天然水和做了不同程度處理的水，它們的清澈程度有何區(qū)別? [學(xué)生活動)…… (教師巡視學(xué)生活動情況，并適時地對他們操作中的一些錯誤及時進(jìn)行糾正，力爭使每個小組都得到預(yù)期的效果) [請學(xué)生代表陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)果] ①加入明礬的兩個燒杯經(jīng)靜置后，河水變得較澄清；沒加明礬的燒杯靜置后，河水也略微澄清，但不如加明礬的燒杯中的水澄清。 ②經(jīng)過濾后的水變得更澄清。 [思考]可以利用什么物品代替實(shí)驗(yàn)室中的濾紙和漏斗來過濾液體? [回答]①可以用生物上學(xué)過的半透膜，半透膜的特點(diǎn)是水等小分子可以自由通過，而一些雜質(zhì)等大分子不能通過，所以可用半透膜來代替濾紙。 ②可閉砂粒、煤屑或木炭塊作為過濾物質(zhì)，在砂粒之間存在狹小空隙，水能通過而雜質(zhì)不能。 [轉(zhuǎn)折]上面我們討論的是除去不溶性雜質(zhì)的方法。那么，對于可溶性的雜質(zhì)應(yīng)怎樣除去呢? [板書]二、除可溶性雜質(zhì)的方法 [提問]前面我們講自來水廠凈化水的過程時，曾說到“活性炭吸附池”，大家明白這個“活性炭吸附池”是做什么的嗎?它在這里起什么樣的作用? [回答]活性炭吸附池也起除雜質(zhì)的作用。因?yàn)榛钚蕴烤哂形叫?，它可以除去一些可? 性雜質(zhì)，如帶顏色的小顆粒、氣味等等。 [總結(jié)]確實(shí)如此。某些具有吸附作用的固體用來過濾液體時，不僅可以濾去液體中的不溶性物質(zhì)，還可以吸附掉一些溶解的雜質(zhì)，除去異味?；钚蕴烤途哂羞@樣的功能，所以常被用作凈水劑。市場上出售的凈水器，有些就是利用活性炭吸附性能而過濾水中的雜質(zhì)的。可見，吸附是常見的除去可溶性雜質(zhì)的一種方法。 [板書]①吸附 [介紹]可用作吸附劑的除活性炭外，還有我們前面提到過的明礬。現(xiàn)在有越來越多的新型凈水劑問世，它們的功能具有明顯的優(yōu)越性，如：堿式氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。 [提問]經(jīng)過靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水變得相當(dāng)澄清，所得的水就是純水了嗎? [回答]這樣得到的水仍不是純水。 [介紹]經(jīng)靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水盡管變得相當(dāng)澄清，但仍不是純水，經(jīng)過這些手段只除去了水中的不溶性雜質(zhì)和異味，但水中還有許多溶解的雜質(zhì)。如有些地區(qū)的水很容易使水壺或盛水的器具上結(jié)水垢，就是因?yàn)樵摰貐^(qū)的水中溶有較多的可溶性鈣和鎂的化合物，在水加熱或長久放置時，這些化合物會生成沉淀(水垢)。我們把含有較多可溶性鈣、鎂化合物的這種水叫做硬水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。 [板書]硬水和軟水 1．硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。 2. 軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。 [設(shè)問過渡]硬水和軟水有什么區(qū)別呢? [實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]取兩個燒杯，分別盛一杯硬水和一杯軟水，把肥皂水分別加到這兩個燒杯中，觀察兩燒杯中產(chǎn)生泡沫的情況。 [現(xiàn)象及結(jié)論]我們看到盛軟水的燒杯出現(xiàn)了非常豐富的泡沫，而盛硬水的燒杯則沒有泡沫出現(xiàn)，所以我們可以通過這種方法檢驗(yàn)硬水和軟水。 [教師]通過預(yù)習(xí)和查閱相關(guān)資料以及上網(wǎng)查詢，大家說出硬水具有哪些危害。 [回答] ①用硬水洗衣服，既浪費(fèi)肥皂也洗不凈衣服，時間長了還會使衣服變硬，穿在身上非常的不舒服。 ②鍋爐用水硬度高了十分危險(xiǎn)．因?yàn)殄仩t內(nèi)結(jié)垢后不僅浪費(fèi)燃料，而且會使鍋爐內(nèi)管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴(yán)重時還可能引起爆炸。 ③長期飲用硬度很高的水，不利于人體健康。 [教師補(bǔ)充實(shí)例] 幾年前，我們附近的一所中學(xué)曾發(fā)生一起鍋爐爆炸事故，由于當(dāng)時已是飯后，食堂附近人員較少，所以傷亡情況不算嚴(yán)重，但也給人們留下了慘痛的教訓(xùn)。造成這一事故的原因就是水的硬度過高，時間長了鍋爐內(nèi)結(jié)了非常厚的水垢，水垢堵塞了出氣孔，水蒸氣排不出來，從而引發(fā)了這起爆炸事故。 [請學(xué)生交流對此事故的看法] [學(xué)生都很震驚，但從此事件也充分認(rèn)識到硬水帶給我們的危害] [總結(jié)]既然硬水給我們的生活和身體帶來了這么大的傷害。所以無論是飲用還是日常使用都不能用硬水。 [提問]那么我們?nèi)绾尾拍芙档退挠捕?，讓它變成可供我們使用的軟水? [回答]我們可以設(shè)法除去硬水小的鈣、鎂化合物，這樣可以使硬水變成軟水。 [教師]除去硬水中的鈣、鎂化合物，使硬水變成軟水這一過程稱為硬水的軟化。 [思考]軟化硬水的方法有哪些呢？ [講解]工業(yè)上和科學(xué)實(shí)驗(yàn)小軟化硬水的方法很多。生活中通過煮沸水也可以降低水的硬度，達(dá)到軟化硬水的目的。 [過渡]有沒有一種方法，既可以除去水中的不溶性雜質(zhì)，又能夠降低水的硬度呢?答案是肯定的，那就是蒸餾。 [板書]②蒸溜 [介紹]實(shí)驗(yàn)室常用的蒸餾水就是一種凈化程度較高的水，而且水的硬度又比較低。蒸餾水一般由工業(yè)生產(chǎn)提供，也可以在實(shí)驗(yàn)室制取，下面我們就來制取一些蒸餾水。 [投影并講解制取蒸餾水的操作步驟及注意事項(xiàng)] ①在燒瓶中加入約1／3體積的硬水，再加入幾粒碎瓷片以防加熱時出現(xiàn)暴沸。 ②連接好儀器(注意一定要使各部位緊密連接，不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象)。 ③加熱燒瓶(注意不要使液體沸騰得太劇烈，防止液體通過導(dǎo)管直接流到試管里)。 ④倒掉開始蒸餾出的部分液體，收集到10 mL左右蒸餾水時，停止加熱。 ⑤用肥皂水比較水蒸餾前后的硬度變化。 [教師]下面清同學(xué)們親自動手來制取蒸餾水，一定要注意剛才所強(qiáng)調(diào)的問題。 [學(xué)生活動]…… (教師巡視查看學(xué)生活動情況，并進(jìn)行正確的引導(dǎo)) [請學(xué)生陳述活動結(jié)果] 實(shí)驗(yàn)后得到的蒸餾水硬度較低，因?yàn)閷⒎试硭谷牒螽a(chǎn)生了豐富的氣泡。 [總結(jié)]可見通過蒸餾，既除去了水中的可溶性雜質(zhì)，又降低了水的硬度，可謂一舉兩得。 [展開想象的翅膀]學(xué)完本節(jié)以后，你想到了什么?請你談?wù)劇? [教師要對學(xué)生所談感受予以肯定和表揚(yáng)，這也可充分展示他們的想象力] [可能有的回答] 1．我想發(fā)明一種新型凈水機(jī)，通過處理，既可除掉水中的可溶性和不溶性雜質(zhì)，又可降低水的硬度。 2．我想通過一種方法把海水中的鹽去掉，再除掉水中的雜質(zhì)，將海水變成我們可以飲用和使用的淡水。我國的海水資源十分豐富，如果能把海水變成淡水供我們使用，對我們來說豈不是一筆巨大的財(cái)富? 3．我想發(fā)明一種新型鍋爐，既節(jié)省能源，又能在燒開水的過程中自動降低水的硬度。 [小結(jié)]通過本節(jié)課我們知道了水的凈化的四種方法。其中靜置和過濾可以除去不溶性雜質(zhì)，吸附和蒸餾可以除去水中的可溶性雜質(zhì)，而蒸餾既可以除去雜質(zhì)，又可以降低水的硬度。同時我們還了解了硬水帶給我們的危害以及軟化硬水的方法。 [布置作業(yè)] 1．習(xí)題1、2、3、4。 2．親自做家庭小實(shí)驗(yàn)自制簡易凈水器。 3．除去家里茶壺、熱水瓶、燒開水的鍋等底部的水垢。 板書設(shè)計(jì) 課題3 水的凈化 一、除不溶性雜質(zhì)的方法 ①靜置 ②過濾 注意事項(xiàng)：一貼二低三靠。 二、除可溶性雜質(zhì)的方法 ①吸附 ②蒸餾(可降低水的硬度) 附：硬水和軟水 1. 硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。 2. 軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。 考題回顧 1．(xx年濟(jì)南市中考題)水對人類的生存具有非常重要的意義，沒有水就不可能有生機(jī)勃勃的地球，所以保護(hù)水資源是人類共同的責(zé)任。下列各項(xiàng)能造成水質(zhì)嚴(yán)重污染的是( ) ①生活污水的任意排放 ②海上油輪的原油泄漏 ③水力發(fā)電 ④農(nóng)藥化肥的不合理使用 ⑤使用無磷洗衣粉 A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有③⑤ D．只有②③⑤ 2．(xx年南京市中考題)今年9月南京城北污水系統(tǒng)處理一期工程將如期完成，屆時湖南路、中山路、新模范馬路及下關(guān)部分地區(qū)的水環(huán)境將首先得到改善。為了檢測廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，請你設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)： (1)在實(shí)驗(yàn)室過濾除去廢水的固體雜質(zhì)，所需的玻璃儀器有：_______、______、_________。 (2)用_______來檢測廢水的酸堿度。 答案：1．B 2．(1)玻璃棒 燒杯 漏斗 (2)pH試紙 備課資料 1．為什么明礬能澄清水質(zhì)? 農(nóng)村中自來水還不普及，家庭用水大多取自河塘、水庫或湖泊。雨季開始后，雨水經(jīng)常沖刷地面，從四面八方把洗地水匯入水體，常使河塘坑涌以及水庫等水質(zhì)渾濁，含有大量泥沙、雜質(zhì)和細(xì)菌、病菌。為了確保人們的身體健康，這樣的水就需要經(jīng)過澄清或過濾后，才可使用。 水質(zhì)澄清處理，除了專門的澄清劑以外，最常見的就是用明礬作沉淀劑，讓雜質(zhì)沉淀而使水清亮起來。有少數(shù)人顧慮長期飲用明礬沉淀過的水，會“食薄腸”，對身體有害，這是沒有科學(xué)根據(jù)的。明礬放到水中可產(chǎn)生氫氧化鋁膠體，經(jīng)攪勻后能和水中的堿性碳酸鹽化合成膠性物質(zhì)，從而能夠吸附許多不易沉淀的微小顆粒，包括細(xì)菌、病菌。這樣越吸越多，使渾濁的水很快澄清了。明礬雖沒有殺菌作用，但是當(dāng)水中的顆粒隨著吸附性物質(zhì)下沉?xí)r，大部分細(xì)菌也隨著下降了。因此，水中雜質(zhì)和細(xì)菌都能減少。 怎樣用明礬來澄清濁水呢?其用量要看水的渾濁程度、水溫及酸堿度等情況而定。一般用量是每百斤水加2～3克。先把明礬化為一定濃度的水溶液徐徐加入水中攪勻，直到出現(xiàn)絨毛樣的凝集物時為止。再靜放半小時，水就澄清了。如沒有明礬，也可建造簡易的砂濾池。采用砂粒、煤屑或木炭等作為過濾物質(zhì)。在砂粒之間存在狹小的空隙，在水流過時，能把較大的雜質(zhì)攔截下來。砂層表面所隔層叫做生物膜的薄膜，它有更小的空隙，又有吸附作用，可以濾除水中更細(xì)小的雜質(zhì)和許多微生物。渾濁水經(jīng)過砂濾后，消除渾濁的效果達(dá)到80％～90％，并能除菌、阻隔和清除蠕蟲和阿米巴原蟲。但是千萬要記住，不論用明礬還是用砂濾池澄清凈化的水，都不能生喝，必須煮沸后方可飲用。 2．水的凈化和污水處理 水的凈化和污水處理技術(shù)大致可歸為三類：物理方法(沉淀、上浮、浮選、離心分離、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、冰凍、磁化、電解、反滲透等)，化學(xué)方法(凝聚、中和、氧化、還原、置換、離子交換、電滲析等)，生物方法(好氣生物處理和厭氣生物處理)。 幾種常用的水處理技術(shù)： (1)氯化消毒。通常用于自來水的消毒。氯氣有殺菌力強(qiáng)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，一直是當(dāng)今世界上使用最多，且應(yīng)用最廣泛的種殺菌劑。氯氣能溶于水，常溫下在水中與水反應(yīng)生成強(qiáng)氧化劑次氯酸。次氯酸易于穿透細(xì)胞壁，能損害細(xì)胞膜，使蛋白質(zhì)、RNA、DNA等物質(zhì)釋 出，并影響多種酶系統(tǒng)，從而使細(xì)菌死亡。同樣，把漂白粉加入水中也能生成次氯酸。 氯氣作為長期使用的水消毒殺菌劑，其負(fù)面作用越來越突出，主要表現(xiàn)在：氯氣與水中的某些有機(jī)物作用可產(chǎn)生有致癌作用的有機(jī)氯衍生物；當(dāng)水中的pH大于9時，氯氣的殺菌作用明顯降低；長期使用，細(xì)菌產(chǎn)生了抗藥性，使氯氣的用量逐漸增加。因此，少用或不用氯氣作為飲用水的殺菌劑，開發(fā)新型的殺菌劑是發(fā)展的必然趨勢。 (2)磁化技術(shù)。磁化技術(shù)是將要處理的水以一定的流速通過有一定強(qiáng)度的磁場，水迅速切 割磁感線，使水中鈣離子、鎂離子等結(jié)晶形態(tài)發(fā)生形變。成為松散的渣，隨水流去，以起到防垢作用。 (3)反滲透技術(shù)。滲透是水通過半透膜，從比較純的區(qū)域移動到濃溶液區(qū)域的過程。如果將足夠大的機(jī)械壓力作用于膜內(nèi)的溶液上，水就被迫從膜里面的濃溶液流到外面區(qū)域來，這稱為反滲透。在一張半透膜的兩邊分別放清水和含鹽的水(或廢水)，在含鹽水的一邊施加一定的壓力，使含鹽水中的水滲過膜，流向清水一邊，使含鹽水濃縮，清水增加。目前使用的膜大都是醋酸纖維膜，它對處理鹽水很理想?？茖W(xué)家們正在尋找新的半透膜，以滿足反滲透法的各種應(yīng)用。 (4)電滲析技術(shù)。滲析就是讓溶液中選定的質(zhì)點(diǎn)通過膜，而不讓其他質(zhì)點(diǎn)通過。電滲析是離子在電場影響下通過膜的特例。電滲析是在外加電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇性透過(即陰膜只有陰離子透過，而陽膜只有陽離子透過)，使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去，以達(dá)到濃縮、純化、合成、分離的目的。它可用于苦咸水、海水的淡化及廢酸、廢液的處理。 (5)離子交換法。讓要處理的水先后通過陽離子和陰離子交換樹脂得到凈化的一種方法。 (6)臭氧處理法。將氧氣或空氣通過放電處理或暴露于一定波長的紫外線中，使氧氣聚合成臭氧。以3萬伏的高電壓將氧氣轉(zhuǎn)變成臭氧混入水中，可制成具有強(qiáng)力殺菌效果的臭氧水。臭氧水的濃度一般控制在200萬分之一左右。臭氧有很強(qiáng)的氧化能力，可使水消毒，去除水中的酚、氰、硫化物，起脫色去臭作用。臭氧可以氧化水中絕大多數(shù)有機(jī)物。水中不飽和化合物在臭氧作用下形成臭氧化物。臭氧化物水解時，不飽和鍵斷裂，形成較小的有機(jī)分子，其主要生成物為甲醛、丙酮酸、乙酸等。隨著氧化過程的進(jìn)行，pH逐漸降低最后達(dá)到中性。 (7)“第四代”廣譜殺菌消毒劑。二氧化氯被稱為“第四代”廣譜殺菌消毒劑。它殺菌消毒安全、高效、快速。二氧化氯之所以成為安全高效的飲用水殺菌劑。是因?yàn)樗难趸詷O強(qiáng)，是氯氣的2．6倍。在水中的溶解度約是氯氣的5倍。二氧化氯不像氯氣那樣能迅速分解，在水中不以二聚或多聚狀態(tài)存在，這有利于它在水中迅速擴(kuò)散。二氧化氯不產(chǎn)生有潛在危害的有機(jī)鹵代物。在pH為3．0～9．0范圍，它的殺菌作用可達(dá)到滿意的效果。使用二氧化氯作飲用水的殺菌劑，每升水中只需加3％的二氧化氯溶液0．4 mg就可使殺菌率達(dá)99％以上。二氧化氯廣泛應(yīng)用于自來水、醫(yī)院、食品、飼養(yǎng)、蔬菜等的殺菌、保鮮和漂白中。在工業(yè)上也可用它殺滅異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌，并可抑制水垢的產(chǎn)生。它對水中的污染物，如氰化物、硫化物、酚類、胺類等有分解作用，還可以除去有機(jī)胺類、有機(jī)硫化物所引起的水質(zhì)異味。 3．氧化塘是怎樣把廢水變成資源的? 工業(yè)廢水排到環(huán)境中，會污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡，危害人體健康。但是，通過生物處理，不僅可以使廢水凈化，而且能回收其中一些有用的元素，使廢水成為可利用的寶貴資源。氧化塘是指有一定結(jié)構(gòu)和功能的水生生態(tài)系統(tǒng)。進(jìn)入氧化塘的有機(jī)污染物，在好氧條件下主要由好氧細(xì)菌進(jìn)行分解，形成銨、磷酸根和二氧化碳等產(chǎn)物；藻類通過光合作用，利用這些產(chǎn)物作為營養(yǎng)源，合成本身的機(jī)體。并釋放出氧氣，供好氧菌繼續(xù)氧化降解有機(jī)物。在正常光照條件下，這兩組生物的代謝作用相互依存，循環(huán)不斷，從而使水質(zhì)不斷凈化。通過生物使有害廢水轉(zhuǎn)化為行用資源，這種轉(zhuǎn)化，在科學(xué)上稱為“態(tài)系的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換”。氧化塘是一種利用生態(tài)系的代謝功能處理廢水的方法。 微生物具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，當(dāng)外界環(huán)境條件改變時，它們能相應(yīng)調(diào)節(jié)體內(nèi)新陳代謝系統(tǒng)，使之能在新的環(huán)境中繼續(xù)生長下去。這種適應(yīng)性的一種是在細(xì)菌分裂過程小遺傳物質(zhì)的突變，形成突變種，其中有一些對新環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；另一種是細(xì)菌體合成能分解毒物的誘導(dǎo)酶，這種酶平時在細(xì)菌體內(nèi)完全沒有或其量極微，只有當(dāng)某種物存在的情況下，才能誘導(dǎo)這種酶的合成，這就是細(xì)菌的酶適應(yīng)性。獲得以上適應(yīng)能力細(xì)菌能將毒物分解，使它變成自己的營養(yǎng)物質(zhì)。由于氧化塘提供了合適的環(huán)境條件，各種細(xì)菌在這里相互競爭，最后那些適應(yīng)新環(huán)境，具有分解相應(yīng)毒物能力的細(xì)菌便大量繁殖，使氧化塘具有凈化毒物的能力。有毒的有機(jī)物在氧化塘中通過細(xì)菌的作用，變成無毒的無機(jī)物，成為藻類的營養(yǎng)物質(zhì)，藻類大量繁殖，造成所謂“富營養(yǎng)化”。 在塘底層還存在厭氧細(xì)菌的作用，它們通過無氧代謝過程，將污染物分解成二氧化碳、硫化氫、沼氣和有機(jī)酸等產(chǎn)物。此外，懸浮體和膠狀體的沉淀作用，水生植物的吸收作用，陽光和菌藻分泌物的消毒作用等，使氧化塘對重金屬污染物和細(xì)菌、病毒也有一定的去除效果。整個過程中，起決定作用的是細(xì)菌和藻類的代謝活動，這是氧化塘凈化污水的生化基礎(chǔ)。 水中的微小植物藻類，是利用太陽光和水中的無機(jī)磷、氧，生長繁殖不斷形成自身的有機(jī)物質(zhì)的；一些浮游動物，如常見的魚蟲，以食藻類為生；許多魚類，又以浮游動物或其他小動物為食。通過菌藻浮游動物魚這個食物鏈，將一部分太陽能和水中的營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的形式存在；魚和其他生物死后，細(xì)菌又將它們分解成無機(jī)物釋放到水中。這就是氧化塘這個生態(tài)系中，物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換過程。 4．肥皂為什么具有去污作用?為什么不宜在硬水中使用? 肥皂的去污作用與它的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)系。從結(jié)構(gòu)上看，肥皂是偶極分子，是由12～18個碳原子組成的脂肪酸鈉、鉀鹽類。它的一端是疏水基的碳鏈，另一端是親水基的羧基。肥皂分子既有親水性又有親油性，所以就能使原來互不相溶的水和油聯(lián)系起來。衣服上的油污在肥皂分子的團(tuán)團(tuán)包圍之中，借助水分子的作用，逐漸溶解，再借助于揉搓及攪拌的力量，最后被水清洗掉。 肥皂在軟水中具有很強(qiáng)的去污洗滌作用，但它在冷水中溶解得不好，在酸性條件下會形成脂肪酸的團(tuán)塊，降低肥皂的去污效果。在硬水中，肥皂分子與水中的鈣、鎂、鋁、鐵等離子結(jié)合形成所謂的金屬皂沉淀在織物上，這些金屬皂不易漂洗，因此會降低肥皂的去污洗滌作用。 　 年級 　初三 學(xué)科 化學(xué) 版本 期數(shù) 內(nèi)容標(biāo)題 水的凈化 分類索引號 　　G.623.2 分類索引描述 　教學(xué)法 主題詞 水的凈化 欄目名稱 　教案精選 供稿老師 審稿老師 錄入 一校 二校 審核